Бұрыштық жылдамдық пен тангенциалды жылдамдық
Бұрыштық жылдамдық пен тангенциалды жылдамдық - материя қозғалысындағы екі маңызды ұғым. Бұл мақаланың көлемі екі ұғымды, бұрыштық жылдамдық пен тангенциалды жылдамдықты сипаттау және олардың арасындағы негізгі айырмашылықтарды көрсету болып табылады.
Бұрыштық жылдамдық дегеніміз не?
Бұрыштық жылдамдық – бұрыштық қозғалыста талқыланатын оқиға. Айналмалы желдеткіштің қалақшалары немесе жүгіретін дөңгелек сияқты қозғалыстардың бұрыштық қозғалысы бар. Бұрыштық қозғалысты түсіндіру үшін радиалды бұрыш қолданылады. Бұл бұрыштың бір жағы объектімен бірге қозғалады, ал екіншісі жерге қатысты қозғалмайды. Бұрыш бұрыштық орын ауыстыру деп аталады. Бұрыштық орын ауыстырудың өзгеру жылдамдығы бұрыштық жылдамдық, ал бұрыштық жылдамдықтың өзгеру жылдамдығы бұрыштық үдеу деп аталады. Бұрыштық жылдамдық секундына радианмен немесе секундтағы айналыммен көрсетіледі. Нысанның бұрыштық жылдамдығының өзгеруі жүйеге әсер ететін сыртқы таза моментті қажет етеді. Бұрыштық жылдамдықпен талқыланатын тағы бір қасиет - бұрыштық импульс. Бұрыштық импульс объектінің айналу осіне қатысты инерция моменті мен бұрыштық жылдамдықтың көбейтіндісіне тең. Жүйенің айналу кинетикалық энергиясы инерция моменті мен бұрыштық жылдамдықтың квадратын екіге бөлгеннің көбейтіндісіне тең. Бұрыштық жылдамдық – объектінің қаншалықты жылдам айналатыны туралы әсер беретін тиісті шама. Бұл әдетте ω арқылы белгіленеді.
Тангенциалды жылдамдық дегеніміз не?
Тангенциалды жылдамдық түсінігін түсіну үшін алдымен декарттық координаталар жүйесіндегі жылдамдық ұғымын түсіну керек. Векторлық формада жылдамдықты позиция векторының өзгеру жылдамдығы ретінде белгілеуге болады. Егер объект қисық жолмен жүрсе, объектінің жылдамдығы екеуіне де, позициялық вектордың өзгеру жылдамдығына және бағыттың өзгеруіне байланысты өзгереді. Қисық сызыққа жанама сызық деп тангенциал сызылған нүктенің айналасындағы қисықтың өте кішкентай бөлігіне параллель болатын түзуді айтады. Объектінің лездік сызықтық жылдамдығы тангенциалды жылдамдыққа тең. Сызықтық қозғалыста жанама жылдамдық пен сызықтық жылдамдық параллель болғандықтан, тангенциалды жылдамдық әрқашан тура түзуде болады. Сызықты емес қозғалыстар үшін нысанның жылдамдығының бағытын өзгерту үшін күш қажет. Тангенциалды жылдамдықтың өлшем бірлігі секундына метр. Бірқалыпты айналмалы қозғалыс үшін объект пен центр арасындағы күш жойылса, объект тангенциалды жылдамдық бағытында қозғалуға бейім болады. Радиусы r және массасы m бұрыштық жылдамдығы ω болатын дөңгелек жолмен қозғалатын нысан үшін тангенциалды жылдамдық радиус пен бұрыштық жылдамдықтың көбейтіндісіне тең.
Бұрыштық жылдамдық пен тангенциалды жылдамдықтың айырмашылығы неде?
• Бұрыштық жылдамдық секундына радианмен өлшенетін бұрыштық қасиет.
• Тангенциалды жылдамдық секундына метрмен өлшенетін сызықтық қасиет.
• Берілген радиус үшін бұрыштық жылдамдық пен тангенциалды жылдамдық пропорционал.
